Un modelo matemático para motores Diésel de aspiración natural

Abstract

Se presentan los fundamentos teóricos de un modelo matemático cero-dimensional para la simulación y diagnóstico de motores Diesel de aspiración natural y para el análisis de los procesos y evaluación del comportamiento de estos motores. El modelo se basa en las ecuaciones de continuidad, conservación de la energía y ecuaciones de estado. Se utilizan relaciones empíricas para el cálculo de desprendimiento de calor durante la combustión, para la transferencia de calor hacia las paredes del motor. Durante los procesos de admisión y escape se calcula el intercambio de gases con el medio exterior no considerando los fenómenos ondulatorios en los colectores del motor. A partir de estas consideraciones se calculan las presiones y temperaturas medias (dentro del cilindro) en función del ángulo de giro del cigüeñal y del volumen instantáneo. Para la validación del modelo, se comparan los resultados obtenidos con los valores experimentales de el motor monocilíndrico.

The fundamentals of a zero-dimensional mathematical are presented model far simulating and diagnosing natural aspiration diesel engines are presented. The model is based on the continuity equation, energy conservation equation and the equation of state. Empirical relations for calculating the heat rejected during combustion and heat transfer to the engine walls are used. During intake and exhaust processes the imerchange of gases with the environment is calculated without considering waving phenomena in the engine collectors. The mean pressures and temperatures are calculated as a function of the crankshaft's rotation angle and the instantaneous volume. For the validity of the model, results obtained with experimental values of a mono-cylindrical engine are compared.